Question

欲測(cè)定某生鐵（主要成分是鐵，還含有少量的碳）的組成，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：稱取粉末狀樣品8.50克，加入某濃度的鹽酸100mL，充分反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2.24L；然后，繼續(xù)往樣品中加入同濃度的鹽酸100mL，充分反應(yīng)后又收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體1.12L．試求：（寫出具體計(jì)算過程）
（1）所取鹽酸的物質(zhì)的量濃度．
（2）該生鐵樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

考點(diǎn)：有關(guān)混合物反應(yīng)的計(jì)算

專題：計(jì)算題

分析：（1）由題意可知，加入的前100mL鹽酸完全反應(yīng)，根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算生成氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂），再根據(jù)c=

n

V

計(jì)算；
（2）Fe完全反應(yīng)生成氫氣體積2.24L+1.12L=3.36L，根據(jù)n=

V

Vm

計(jì)算生成氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算n（Fe），再根據(jù)m=nM計(jì)算m（Fe），進(jìn)而計(jì)算碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）加入的前100mL鹽酸完全反應(yīng)，生成氫氣的物質(zhì)的量=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，根據(jù)氫元素守恒可知n（HCl）=2n（H₂）=0.1mol×2=0.2mol，故鹽酸的物質(zhì)的量濃度=

0.2mol

0.1L

=2mol/L，
答：所取鹽酸的物質(zhì)的量濃度為2mol/L．
（2）Fe完全反應(yīng)生成氫氣體積2.24L+1.12L=3.36L，生成氫氣總物質(zhì)的量=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，2n（Fe）=0.15mol×2，故n（Fe）=0.15mol，m（Fe）=0.15mol×56g/mol=8.4g，碳的質(zhì)量=8.5g-8.4g=0.1g，故該生鐵樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.1g

8.5g

×100%=1.18%，
答：該生鐵樣品中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.18%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查混合物計(jì)算，難度不大，判斷Fe與鹽酸反應(yīng)的過量情況是關(guān)鍵，利用守恒思想進(jìn)行解答，簡(jiǎn)化計(jì)算過程．